Los paleontólogos de la Universidad de Chicago descubrieron el primer fósil detallado de un pez bruja, los comederos de carroña del océano, viscosos y anguilas. El fósil de 100 millones de años de edad ayuda a responder preguntas sobre cuándo se ramificaron estos peces antiguos y sin mandíbulafuera del árbol evolutivo del linaje que dio lugar a los vertebrados con mandíbulas modernas, incluidos los peces óseos y los humanos.
El fósil, llamado Tethymyxine tapirostrum, es un pez de 12 pulgadas de largo incrustado en una losa de piedra caliza del período Cretáceo del Líbano. Llena una brecha de 100 millones de años en el registro fósil y muestra que el halcón está más estrechamente relacionado con ellamprea que chupa sangre que a otros peces. Esto significa que tanto la bruja como la lamprea desarrollaron su forma de anguila y sus extraños sistemas de alimentación después de que se separaron del resto de la línea ancestral de vertebrados hace unos 500 millones de años.
"Esta es una importante reorganización del árbol genealógico de todos los peces y sus descendientes. Esto nos permite poner una fecha evolutiva en los rasgos únicos que diferencian a la bruja de todos los demás animales", dijo Tetsuto Miyashita, PhD, miembro de Chicago enel Departamento de Biología y Anatomía Organismal de UChicago, que dirigió la investigación. Los hallazgos se publican esta semana en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
El obsequio baboso muerto
Los halcones modernos son conocidos por su aspecto extraño y de pesadilla y su mecanismo de defensa único. No tienen ojos, mandíbulas o dientes para morder, sino que usan un aparato con punta de lengua para raspar la carne de los peces muertos yballenas en el fondo del océano. Cuando son hostigadas, pueden convertir instantáneamente el agua a su alrededor en una nube de limo, obstruyendo las branquias de los posibles depredadores.
Esta capacidad de producir limo es lo que regaló el fósil de tethymyxine. Miyashita usó una tecnología de imagen llamada escaneo sincrotrónico en la Universidad de Stanford para identificar rastros químicos de tejido blando que quedaron en la piedra caliza cuando el pez bruja se fosilizó. Estos tejidos blandos rara vezconservado, razón por la cual hay tan pocos ejemplos de antiguos parientes de halcón para estudiar.
El escaneo detectó una señal de queratina, el mismo material que forma las uñas en los humanos. La queratina, como resulta, es una parte crucial de lo que hace que la defensa del limo del pez bruja sea tan efectiva. El pez bruja tiene una serie de glándulas a lo largo de su cuerpo.cuerpos que producen pequeños paquetes de fibras de queratina bien enrolladas, lubricadas por mucosidad y pegajosidad. Cuando estos paquetes golpean el agua de mar, las fibras explotan y atrapan el agua dentro, convirtiendo todo en una capa de asfixia de tiburones. Las fibras son tan fuertes que cuando se secanfuera se parecen a hilos de seda; incluso se están estudiando como posibles fibras biosintéticas para hacer ropa y otros materiales.
Miyashita y sus colegas encontraron más de cien concentraciones de queratina a lo largo del cuerpo del fósil, lo que significa que el antiguo pez bruja probablemente desarrolló su defensa de limo cuando los mares incluían depredadores temibles como plesiosaurios y ictiosaurios que ya no vemos hoy.
"Ahora tenemos un fósil que puede retrasar cientos de millones de años el origen del plan corporal similar a la de las mariposas", dijo Miyashita. "Ahora, la siguiente pregunta es cómo esto cambia nuestra visión de las relaciones entre todos estosprimeros linajes de peces "
Sacudiendo el árbol genealógico de los vertebrados
Las características del nuevo fósil ayudan a colocar a las brujas y sus parientes en el árbol genealógico de los vertebrados. En el pasado, los científicos no estaban de acuerdo sobre dónde pertenecían, dependiendo de cómo abordaran la pregunta. Aquellos que solo se basan en evidencia fósil tienden a concluir quelos peces brujos son tan primitivos que ni siquiera son vertebrados, lo que implica que todos los peces y sus descendientes de vertebrados tenían un ancestro común que, más o menos, parecía un pez bruja.
Pero quienes trabajan con datos genéticos argumentan que el pez bruja y la lamprea están más estrechamente relacionados entre sí. Esto sugiere que el pez bruja y la lamprea modernos son los extraños en el árbol genealógico de los vertebrados. En ese caso, la apariencia primitiva del pez brujay las lampreas son engañosas, y el ancestro común de todos los vertebrados fue probablemente algo más convencionalmente parecido a un pez.
El trabajo de Miyashita concilia estos dos enfoques, usando evidencia física de la anatomía del animal a partir del fósil para llegar a la misma conclusión que los genetistas: que el pez bruja y la lamprea deben agruparse por separado del resto de los peces.
"En cierto sentido, esto restablece la agenda de cómo entendemos a estos animales", dijo Michael Coates, PhD, profesor de biología y anatomía organismal en UChicago y coautor del nuevo estudio ". Ahora tenemos esta corroboración importanteque son un grupo aparte. Aunque todavía son parte de la biodiversidad de vertebrados, ahora tenemos que mirar a las brujas y lampreas con más cuidado, y reconocer su aparente primitividad como una condición especializada.
Los paleontólogos han utilizado cada vez más técnicas de imagen sofisticadas en los últimos años, pero la investigación de Miyashita es una de las pocas que hasta ahora ha utilizado el escaneo sincrotrón para identificar elementos químicos en un fósil. Si bien fue crucial detectar estructuras anatómicas en el fósil de pez bruja,Él cree que también puede ser una herramienta útil para ayudar a los científicos a detectar pintura o pegamento utilizado para embellecer un fósil o incluso forjar una muestra. Cualquier intento de condimentar una muestra fósil deja huellas químicas que se iluminan como decoraciones navideñas en un escaneo de sincrotrón.
"Estoy impresionado con lo que Tetsuto ha reunido aquí", dijo Coates. "Ha maximizado todas las diferentes técnicas y enfoques que se pueden aplicar a este fósil para extraer información de él, comprenderlo y verificarlo a fondo."
El estudio, "Un pez bruja del mar Cretáceo de Tethys y una reconciliación del conflicto morfológico-molecular en la filogenia temprana de vertebrados", fue apoyado por la National Science Foundation y el National Science and Engineering Research Council Canadá.Robert Farrar y Peter Larson del Instituto de Investigación Geológica Black Hills; Phillip Manning y Roy Wogelius de la Universidad de Manchester; Nicholas Edwards y Uwe Bergmann del Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC; Jennifer Anné del Museo de Niños de Indianápolis; y Richard Palmer yPhilip Currie de la Universidad de Alberta.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro médico de la Universidad de Chicago . Original escrito por Matt Wood. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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